Толщина металлов, которые можно обрабатывать лазерной резкой, зависит от характеристик станка. Они указываются в Руководстве по эксплуатации или техническом паспорте оборудования. Для различных марок сталей и сплавов она разная. К примеру:
- для стали глубина резки составляет 0,20-30,0 мм;
- для алюминиевых сплавов – 0,20-20,0 мм;
- для цветных металлов, включая латунь и медь – 0,20-15,0 мм.
Не стоит забывать и о нержавеющих сталях. Хоть «нержавейка» и считается труднообрабатываемым металлом из-за высокой отражающей способности, она также поддаётся лазерной резке. Правда, глубина воздействия лазерного луча будет минимальной – около 5-8 мм.
О достоинствах высокоточной обработки металлов с помощью станков для лазерной резки с ЧПУ говорить излишне. С их помощью можно создавать детали сложнейшей геометрической формы с погрешностью, не превышающей сотых долей миллиметра. Одним из главных преимуществ оборудования является универсальность. На одном станке после простейшей и быстрой перенастройки можно обрабатывать и чёрные, и цветные металлы, и даже чугуны.
Особенности лазерного раскроя толстых металлов
Резка металла большой толщины предполагает максимальную мощность лазерного излучателя и точную, направленную фокусировку луча в зону реза. Чем выше мощность излучения, тем быстрее поверхность стали переходит из твёрдого состояния в расплавленное. Температура поверхностного расплава настолько высока, что его частицы моментально испаряются или выдуваются из зоны реза вспомогательными газами. В результате луч «углубляется» дальше в тело заготовки, а кромки остаются идеально ровными и чёткими.
Качество резки толстостенных заготовок или листового металла большой толщины зависит от следующих факторов:
- скорости реза;
- длины волны лазерного луча;
- точности фокусировки;
- мощности лазерного излучателя.
Как правило, для обработки толстых листовых заготовок используют самые мощные лазерные станки с ЧПУ. Перед началом работы оператор вручную устанавливает необходимые параметры, а далее лишь наблюдает за работой оборудования и корректирует процесс. Станок автоматически выбирает фокусное расстояние, скорость подачи стали в зону резки, расстояние от оптической головки до поверхности металла, мощность луча.
Для наилучшего результата обработки металлов с помощью лазера необходимо правильно выбирать тип излучателя. Существует два вида: волоконный и углекислотный – СО2. И тот, и другой имеют ряд преимуществ и особенностей. Но окончательный выбор зависит от задач производства и требований к качеству продукции.
Прямым конкурентом лазерных станков с ЧПУ являются так называемые «плазменные резаки». Струя плазмы, температура которой достигает 15-18 тыс. градусов Цельсия способна прожигать даже чугун толщиной до 60 мм. Но есть существенный недостаток: меньше точность и ниже качество реза, по сравнению с лазерными станками. Погрешность станков для плазменной резки может достигать до 0,08 мм, в то время как у лазерных резаков она не превышает 0,01-0,02 мм.
Характеристики, учитываемые при выборе станка
По мере увеличения толщины стали должна возрастать и мощность лазерного станка. Кроме этого необходимо делать запас мощности с учётом фактической теплопроводности стали.
- скорость резки толстолистовых металлов должна составлять порядка 0,15 м/сек;
- плотность лазерного луча должна находиться диапазоне 108-115 Вт/см²;
- мощность лазерного излучателя должна составлять не менее 1,5 кВт.
Именно по этим условным характеристикам и необходимо выполнять подбор станка для лазерной резки.
Параметры резки
Современная лазерная резка металла – это всегда, во всех случаях полностью автоматизированный процесс. Станки с ЧПУ практически полностью исключают так называемый человеческий фактор, обеспечивая надлежащее качество продукции. Но каждый режим резания конкретной марки стали или сплава имеет свои особенности.
- глубина реза всегда равна толщине заготовки;
- подача и скорость перемещения оптической головки также зависит от толщины разрезаемого металла.
Оба параметра являются исходными для рабочей программы управления станка с ЧПУ. Причём, скорость подачи будет неодинаковой в процессе обработки стали. На сложных контурах она будет ниже, при движении по прямой линии или дуге большого радиуса – выше. На участках смены профиля будущего изделия скорость реза может опускаться до предельно минимальной, на которую рассчитан станок.
При применении на производстве станков с ЧПУ обслуживающий персонал выполняет лишь роль оператора, корректируя некоторые параметры станка. Базовые параметры закладываются в ПО станка при изготовлении оборудования и, как правило, соответствуют индивидуальным условиям. Т.е.:
- чистота и давление вспомогательных устанавливаются, согласно требованиям стандартов;
- поверхность металла не предполагает наличие выемок, деформаций, окалины, других дефектов;
- скорость резки соответствует толщине конкретного сплава.
К примеру, для стали Ст3кп толщиной 12 мм максимальная скорость подачи составляет 800 мм/мин, давление вспомогательного газа – 0,5 мм, мощность лазерного излучателя – 1,3 кВт.
Цена лазерной резки зависит и от толщины листового металла, и от общего объёма, подлежащего обработке. Себестоимость резки большого объёма толстого листового металла всегда выше, чем нескольких заготовок.
Рекомендуем почитать
